第九章决策支持系统

1、Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 第一节第一节 决策支持系统的概念决策支持系统的概念 第二节第二节 决策支持系统的组成决策支持系统的组成 第三节第三节 智能决策支持系统智能决策支持系统 第四节第四节 群体决策支持系统群体决策支持系统Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 本节内容：本节内容： 一、决策支持系统的一、决策支持系统的产生与发展产生与发展 二、决策支持系统的二、决策支持系统的功能功能与与定义定义 三、决策支持系统的三、决策支持系统的分类分类 Copyright NCEPU, 2006.

2、All rights reserved计算机的应用计算机的应用信息支持决策的研究信息支持决策的研究1971年年Keen: 提出提出“管理决策系统管理决策系统”（MDS）1978年年Keen和和Scott Morton 提出提出“决策支持系统决策支持系统”（DSS）形成形成DSS新学科新学科Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 70 70年代，产生了许多较有代表性的年代，产生了许多较有代表性的 DSSDSS例如：例如： 支持投资者对顾客证券管理日常决策的支持投资者对顾客证券管理日常决策的 Profolio Management SystemProf

3、olio Management System 用于产品推销、定价和广告决策的用于产品推销、定价和广告决策的 BrandaidBrandaid 用以支持企业短期规划的用以支持企业短期规划的 ProjectorProjector 适用于大型卡车生产企业生产计划决策的适用于大型卡车生产企业生产计划决策的 Capacity Information SystemCapacity Information System，等等等等 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved两库系统两库系统三库系统三库系统DSS 组成的发展：组成的发展：四库系统四库系统集群系统集群系统

4、数据库、模型库、方法库、数据库、模型库、方法库、知识库知识库20世纪世纪80年代，数据库、模型库、年代，数据库、模型库、方法库方法库20世纪世纪70年代初，年代初，数据库、模型库数据库、模型库群体、分布、综合群体、分布、综合Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved DSSDSS的发展主要体现在的发展主要体现在组成部件的扩展与部件组成部件的扩展与部件组成组成的结构变化上，部件及结构的演变反映了的结构变化上，部件及结构的演变反映了DSSDSS从专用到通用，从简单到复杂的发展过程，从专用到通用，从简单到复杂的发展过程，DSSDSS的发展与信息技术、管理科学

5、、人工智能及的发展与信息技术、管理科学、人工智能及运筹学等科学技术的发展密切相关。运筹学等科学技术的发展密切相关。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved时间时间DSS发展阶段发展阶段信息系统的主要特征信息系统的主要特征1960年前年前孕育期孕育期出现了数据处理，用于企业事务处理，出现了数据处理，用于企业事务处理，提高效率，不能支持决策活动。提高效率，不能支持决策活动。19601970萌芽期萌芽期出现了出现了MIS，在信息处理中，出现用科，在信息处理中，出现用科学管理模型对日常的、定型的决策问题学管理模型对日常的、定型的决策问题提供部分支持。提供部分

6、支持。19701980诞生期诞生期提出提出DSS的概念，理论研究形成潮流，的概念，理论研究形成潮流，出现了一些实用系统。出现了一些实用系统。19801990发展期发展期出现了出现了DSS的分支：的分支：EIS、GDSS、IDSS等。等。1990现在现在成熟期成熟期基于网络的多种新型系统：基于数据仓基于网络的多种新型系统：基于数据仓库的联机分析和模糊决策，基于知识管库的联机分析和模糊决策，基于知识管理的学习型组织协同商务决策等。理的学习型组织协同商务决策等。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 70年代中期：年代中期：Keen和和Scott Mor

7、ton首次提出了首次提出了“决策决策支持系统支持系统”(Decision Support System，简称，简称DSS)一词，一词，标志着利用计算机与信息支持决策的研究与应用进人了一个标志着利用计算机与信息支持决策的研究与应用进人了一个新的阶段，并形成了决策支持系统新学科。新的阶段，并形成了决策支持系统新学科。 在整个在整个70年代：研究开发出了许多较有代表性的年代：研究开发出了许多较有代表性的DSS。例如：支持投资者对顾客证券管理日常决策的例如：支持投资者对顾客证券管理日常决策的Profolio Management；用于产品推销、定价和广告决策的；用于产品推销、定价和广告决策的Brand

8、aid；用以支持企业短期规划的；用以支持企业短期规划的Projector及适用于大及适用于大型卡车生产企业生产计划决策的型卡车生产企业生产计划决策的Capacity Information System等等。等等。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 到到70年代末年代末 初阶初阶DSS形成，它由模型库、数据库及人形成，它由模型库、数据库及人机交互系统三个部件组成。这一阶段，机交互系统三个部件组成。这一阶段，DSS是是一个利用计算机强大的信息处理能力和人的灵一个利用计算机强大的信息处理能力和人的灵活判断能力，以交互方式支持决策者解决半结活判断能力

9、，以交互方式支持决策者解决半结构化和非结构化决策问题的系统。构化和非结构化决策问题的系统。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 80年代初年代初 三库系统或四库系统的三库系统或四库系统的DSS产生，它在初级产生，它在初级DSS的基础上增加了知识库与方法库。的基础上增加了知识库与方法库。知识库系统：是有关规则、因果关系及经验等知知识库系统：是有关规则、因果关系及经验等知识的获取、解释、表示、推理及管理与维护的系统。识的获取、解释、表示、推理及管理与维护的系统。知识库系统知识的获取是一大难题，但几乎与知识库系统知识的获取是一大难题，但几乎与DSS同同

10、时发展起来的专家系统在此方面提供了有利的支持。时发展起来的专家系统在此方面提供了有利的支持。方法库系统：是以程序方式管理和维护各种决策方法库系统：是以程序方式管理和维护各种决策常用的方法和算法的系统。常用的方法和算法的系统。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 80年代后期年代后期 人工神经元网络及机器学习等技术的研究与应用人工神经元网络及机器学习等技术的研究与应用为知识的学习与获取开辟了新的途径。专家系统与为知识的学习与获取开辟了新的途径。专家系统与DSS相结合，充分利用专家系统定性分析与相结合，充分利用专家系统定性分析与DSS定量定量分析的优

11、点，形成了智能决策支持系统分析的优点，形成了智能决策支持系统IDSS，提高，提高了了DSS支持非结构化决策问题的能力。支持非结构化决策问题的能力。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved近年来，近年来，DSS与计算机网络技术结合构成了新与计算机网络技术结合构成了新型的能供异地决策者共同参与，进行决策的群体决策型的能供异地决策者共同参与，进行决策的群体决策支持系统（支持系统（GDSS）。）。 GDSS利用便捷的网络通信技术在多位决策者之利用便捷的网络通信技术在多位决策者之间沟通信息，提供良好的协商与综合决策环境，以支间沟通信息，提供良好的协商与综合决策

12、环境，以支持需要集体作出决定的重大决策问题。持需要集体作出决定的重大决策问题。在在GDSS的基础上，为了支持范围更广的群体，的基础上，为了支持范围更广的群体，包括个人与组织共同参与的大规模复杂决策，人们又包括个人与组织共同参与的大规模复杂决策，人们又将分布式的数据库、模型库与知识库等决策资源有机将分布式的数据库、模型库与知识库等决策资源有机地集成，构建分布式决策支持系统地集成，构建分布式决策支持系统DDSS。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 决策支持中心决策支持中心 (DSC) DSS产生以来，研究与应用一直很活跃，新概念、新系统产生以来，研

13、究与应用一直很活跃，新概念、新系统层出不穷。层出不穷。1985年年Owen等人提出了由专业人员组成的，支等人提出了由专业人员组成的，支持决策者使用持决策者使用DSS解决决策问题的决策支持中心的概念。解决决策问题的决策支持中心的概念。 DSC既容易实现，也能明显改进决策环境。在新型框架方既容易实现，也能明显改进决策环境。在新型框架方面，近年来还推出了智能型、交互型与集成化的决策支持系面，近年来还推出了智能型、交互型与集成化的决策支持系统统I3DSS，它以面向决策者、面向决策过程，综合各种方法，它以面向决策者、面向决策过程，综合各种方法与工具为特色，适用面更广泛。与工具为特色，适用面更广泛。Cop

14、yright NCEPU, 2006. All rights reserved DSS组成部件的扩展与部件组成的结构变组成部件的扩展与部件组成的结构变化化 DSS的发展还体现在组成部件的扩展与部件的发展还体现在组成部件的扩展与部件组成的结构变化上。部件及结构的演变反映了组成的结构变化上。部件及结构的演变反映了DSS从专用到通用，从简单到复杂的发展过程从专用到通用，从简单到复杂的发展过程， DSS的发展与信息技术、管理科学、人工的发展与信息技术、管理科学、人工智能及运筹学等科学技术的发展密切相关。智能及运筹学等科学技术的发展密切相关。Copyright NCEPU, 2006. All righ

15、ts reserved 研究与应用范围不断扩大与层次不断提高，国外相继出现研究与应用范围不断扩大与层次不断提高，国外相继出现了多种高功能的通用和专用了多种高功能的通用和专用DSS。1983年，年，R. 博奇克研制成功博奇克研制成功DSS的开发系统；的开发系统； DSS与人工智能相结合，出现了智能化与人工智能相结合，出现了智能化DSS(IDSS)1984年，年，DSS与计算机网络相结合，出现了群体与计算机网络相结合，出现了群体DSS；现在，决策支持系统已逐步扩广应用于大、中、小型企业中现在，决策支持系统已逐步扩广应用于大、中、小型企业中的预算分析、预算与计划、生产与销售、研究与开发等智能的预算分

16、析、预算与计划、生产与销售、研究与开发等智能部门，并开始应用于军事决策、工程决策、区域开发等方面部门，并开始应用于军事决策、工程决策、区域开发等方面。 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 我国我国DSS研究现状研究现状 DSS的概念是的概念是80年代末引人我国的，但在此年代末引人我国的，但在此之前有关辅助决策的研究早就有所开展。之前有关辅助决策的研究早就有所开展。 目前我国在目前我国在DSS领域的研究己有不少成果，领域的研究己有不少成果，但总体上发展较缓慢，在应用上与期望有较大但总体上发展较缓慢，在应用上与期望有较大的差距，这主要反映在软件制作

17、周期长，生产的差距，这主要反映在软件制作周期长，生产率低，质量难以保证，开发与应用联系不紧密率低，质量难以保证，开发与应用联系不紧密等方面。等方面。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 管理并及时提供与决策问题有关的组织内部信息，如订单管理并及时提供与决策问题有关的组织内部信息，如订单要求、库存动态、生产能力与财务情况等。要求、库存动态、生产能力与财务情况等。 收集、管理并提供与决策问题有关的组织外部信息，如政收集、管理并提供与决策问题有关的组织外部信息，如政策法规、经济统计等。策法规、经济统计等。 收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息

18、，如收集、管理并提供各项决策方案执行情况的反馈信息，如计划完成情况等。计划完成情况等。 能以一定的方式存储和管理与决策问题有关的各种求解模能以一定的方式存储和管理与决策问题有关的各种求解模型。型。 能够存储并提供常用的数学方法及算法。能够存储并提供常用的数学方法及算法。 上述数据、模型与方法能容易地修改和添加。上述数据、模型与方法能容易地修改和添加。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 能灵活地运用模型与方法对数据进行加工、汇总、能灵活地运用模型与方法对数据进行加工、汇总、 分析和预测，得出综合信息与预测信息分析和预测，得出综合信息与预测信息 具

19、有方便的人机对话和图象输出功能具有方便的人机对话和图象输出功能 能满足随机的数据查询要求能满足随机的数据查询要求 回答回答 “What if ” 之类的问题之类的问题 提供良好的数据通信功能提供良好的数据通信功能 保证及时收集所需数据并将加工结果传给使用者保证及时收集所需数据并将加工结果传给使用者 具有能忍受的加工速度与响应时间具有能忍受的加工速度与响应时间 不影响使用者的情绪不影响使用者的情绪Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved DSS 的定义的定义建立在基本特征与结构特征之上：建立在基本特征与结构特征之上：1. 对准结构化程度不高、说明不够充

20、分的决策问题对准结构化程度不高、说明不够充分的决策问题2. 模型或分析技术与传统的数据存取及检索技术相模型或分析技术与传统的数据存取及检索技术相结合结合3. 易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用4. 强调对环境及用户决策方法改变的灵活性适应性强调对环境及用户决策方法改变的灵活性适应性5. 支持但不是代替高层决策者制定决策支持但不是代替高层决策者制定决策Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 根据根据 DSS 应具备的功能及特征应具备的功能及特征 根据多位专家学者的意见根据多位专家学者的意见 DSS 的

21、定义可综合为：的定义可综合为： DSSDSS是一种以计算机为工具，应用决策是一种以计算机为工具，应用决策科学及有关学科的理论与方法，以人机交科学及有关学科的理论与方法，以人机交互方式辅助决策者解决半结构化和非结构互方式辅助决策者解决半结构化和非结构化决策问题的信息系统。化决策问题的信息系统。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 某企业为确定生产规模和合适的库存量建立某企业为确定生产规模和合适的库存量建立 DSSDSS模型库存有生产计划、库存模拟模型等模型库存有生产计划、库存模拟模型等数据库存有历年销售量、资金流动情况、成本等数据库存有历年销售量、

22、资金流动情况、成本等 决策者通过计算机终端屏幕决策者通过计算机终端屏幕根据根据DSSDSS提供最佳订货量和重新订货时间提供最佳订货量和重新订货时间相应的生产成本、库存成本等信息相应的生产成本、库存成本等信息进行进行“如果如果将会怎样？将会怎样？”的询问的询问 对所提方案进行灵敏度分析对所提方案进行灵敏度分析或者以新的参数进行模拟而得到一个新方案或者以新的参数进行模拟而得到一个新方案Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved DSS DSS 都针对某一类决策问题，大体有三大类：都针对某一类决策问题，大体有三大类： 分析类是决策前期工作，分析类是决策前期工

23、作，能为决策方案的设能为决策方案的设计计和抉择提供依据和抉择提供依据 例如，例如，财务分析系统和市场行情分析系统财务分析系统和市场行情分析系统 求解类为决策者提供决策过程和方案抉择支持求解类为决策者提供决策过程和方案抉择支持 例如，例如，同类资源下多品种生产计划优化系统同类资源下多品种生产计划优化系统 新产品研发方案评选系统新产品研发方案评选系统Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 火电厂经济运行决策支持系统火电厂经济运行决策支持系统 是一套集生产运行、经是一套集生产运行、经济管理于一体的集成化决策支持系统。它以企业内部网济管理于一体的集成化决策

24、支持系统。它以企业内部网为依托，以能损分析、成本管理和辅助决策为核心，在为依托，以能损分析、成本管理和辅助决策为核心，在对大量生产、经营实时和历史数据信息进行有效组织和对大量生产、经营实时和历史数据信息进行有效组织和控制，运用最新的计算机、优化控制、人工智能、数据控制，运用最新的计算机、优化控制、人工智能、数据库仓库等技术实现了生产经营指标动态分析的功能，在库仓库等技术实现了生产经营指标动态分析的功能，在保证电厂安全生产的前提下，实现经济运行，降低机组保证电厂安全生产的前提下，实现经济运行，降低机组的煤耗率，提高机组的运行的经济性，同时为电厂的运的煤耗率，提高机组的运行的经济性，同时为电厂的运

25、行人员和领导的生产决策提供全面、真实的依据。该项行人员和领导的生产决策提供全面、真实的依据。该项目经国家科技部目经国家科技部863计划计划CIMS主题办组织行业专家对该主题办组织行业专家对该项目进行了充分的论证，最后定为国家科技部项目进行了充分的论证，最后定为国家科技部863计划计划CIMS目标产品。目标产品。 实例：实例：Copyright NCEPU, 2006. All rights reservedCopyright NCEPU, 2006. All rights reserved 五个子系统五个子系统 .经济运行辅助决策系统经济运行辅助决策系统 及时准确地生成各种报表及技术经济指标和

26、效及时准确地生成各种报表及技术经济指标和效益分析，使有关部门及时了解生产情况，以指益分析，使有关部门及时了解生产情况，以指导生产。并及时、准确地为厂级领导及各级管导生产。并及时、准确地为厂级领导及各级管理人员提供生产、综合分析和辅助决策信息。理人员提供生产、综合分析和辅助决策信息。包括：实时数据采集、实时数据显示、生产统包括：实时数据采集、实时数据显示、生产统计、运行管理、综合查询等模块计、运行管理、综合查询等模块。 Copyright NCEPU, 2006. All rights reservedCopyright NCEPU, 2006. All rights reserved 2. 经

27、济指标竞赛系统经济指标竞赛系统 为了提高电厂运行的经济性，在操作管为了提高电厂运行的经济性，在操作管理方面，对主要经济指标进行考核，在理方面，对主要经济指标进行考核，在运行各值之间进行竞赛评分，压红线运运行各值之间进行竞赛评分，压红线运行。行。 Copyright NCEPU, 2006. All rights reservedCopyright NCEPU, 2006. All rights reserved 3. 在线能损分析系统在线能损分析系统 锅炉能损分析和汽轮机能损分析锅炉能损分析和汽轮机能损分析 锅炉能损分析：排烟损失计算与分析，化学不锅炉能损分析：排烟损失计算与分析，化学不完全燃

28、烧损失计算与分析，机械不完全燃烧损完全燃烧损失计算与分析，机械不完全燃烧损失计算与分析，散热损失计算与分析，灰渣物失计算与分析，散热损失计算与分析，灰渣物理热损失计算与分析，锅炉热效率，过量空气理热损失计算与分析，锅炉热效率，过量空气系数计算和漏风计算等。系数计算和漏风计算等。 汽轮机能损分析：热力系统计算，机组等效热汽轮机能损分析：热力系统计算，机组等效热降计算，热系统设备的定量分析，热力系统的降计算，热系统设备的定量分析，热力系统的定量分析。定量分析。 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 4. 燃料优化管理系统燃料优化管理系统 加强燃料管理

29、是节能降耗的关键，在燃料管理加强燃料管理是节能降耗的关键，在燃料管理方面，从计划、组织、运输、计量、质量验方面，从计划、组织、运输、计量、质量验收、质价审核、存储盘点直至配煤进行科学的收、质价审核、存储盘点直至配煤进行科学的管理，可提高燃料质量，降低燃料成本和消耗管理，可提高燃料质量，降低燃料成本和消耗，在保证安全经济运行的基础上，提高总体经，在保证安全经济运行的基础上，提高总体经济效益。济效益。 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 5. 竞价上网分析决策系统竞价上网分析决策系统 包括：实时发电成本分析和上网报价辅助决策包括：实时发电成本分析和

30、上网报价辅助决策实时发电成本分析系统能根据实时采集程序采实时发电成本分析系统能根据实时采集程序采集的数据，计算出发电厂的实时成本，使发电集的数据，计算出发电厂的实时成本，使发电厂在作报价时心中有数。厂在作报价时心中有数。 上网报价辅助决策系统依据实时成本，结合省上网报价辅助决策系统依据实时成本，结合省调发布的全网负荷，应用经济学原理为企业的调发布的全网负荷，应用经济学原理为企业的报价提供多种各有侧重的报价建议。报价提供多种各有侧重的报价建议。 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved PowerInfo DSS3.0是北京许继专为省、市级电力是北京许

31、继专为省、市级电力企业营销决策管理精心设计的，利用企业营销决策管理精心设计的，利用OLAP技术，从多技术，从多角度对信息进行快速、直接、交互地存取，从而获得角度对信息进行快速、直接、交互地存取，从而获得深层次的辅助决策信息，实现营销分析和辅助决策。深层次的辅助决策信息，实现营销分析和辅助决策。PowerInfo DSS3.0系统充分考虑到目前省、市级电系统充分考虑到目前省、市级电力企业的信息化现状，采用当前主流的数据仓库、力企业的信息化现状，采用当前主流的数据仓库、OLAP、数据挖掘、数据挖掘、BI技术，实现的。技术，实现的。 DSS3.0决策支持系统是为电力企业营销决策提供决策支持系统是为电

32、力企业营销决策提供辅助支持服务的，因此，其技术体系必须包括数据源辅助支持服务的，因此，其技术体系必须包括数据源、营销数据仓库、营销、营销数据仓库、营销OLAP分析、应用展现四个部分分析、应用展现四个部分。Copyright NCEPU, 2006. All rights reservedCopyright NCEPU, 2006. All rights reserved如上图所示，电力营销决策支持系统主要有综合查询、如上图所示，电力营销决策支持系统主要有综合查询、综合主题分析、需求预测分析、风险预警分析、重要客户分综合主题分析、需求预测分析、风险预警分析、重要客户分析、服务质量分析、成本收益分

33、析、电网运行分析等构成。析、服务质量分析、成本收益分析、电网运行分析等构成。 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 本节内容：本节内容： 一、决策支持系统的结构一、决策支持系统的结构 二、人机对话子系统二、人机对话子系统 三、数据库子系统三、数据库子系统 四、模型库子系统四、模型库子系统 五、方法库子系统五、方法库子系统Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 不同功能和特色的不同功能和特色的 DSSDSS，系统结构亦不同系统结构亦不同 一般认为一般认为 DSS DSS 的结构有：的结构有：两库结构两库

34、结构和和基于知识的结构基于知识的结构等两种基本形式等两种基本形式 实际中的实际中的 DSSDSS由这两种结构分解或增加某些部件的演变而来由这两种结构分解或增加某些部件的演变而来自然语言自然语言子系统子系统问题处理问题处理子系统子系统知识库知识库子系统子系统用户用户基于知识的基于知识的DSS结构结构Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 三库结构三库结构数据库数据库模型库模型库对对 话话子子 系系 统统数数 据据 库库子系子系 统统模模 型型 库库子子 系系 统统用户用户数据库数据库模型库模型库对对 话话子子 系系 统统数数 据据 库库子系子系 统统

35、模模 型型 库库子子 系系 统统用户用户方法库方法库知识库知识库方方 法法 库库子系子系 统统知知 识识 库库子子 系系 统统数据库数据库模型库模型库对话对话子系统子系统方法库方法库子系统子系统模型库模型库子系统子系统用户用户数据库数据库子系统子系统方法库方法库Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 两种基本结构演变出的两种基本结构演变出的 DSSDSS都表现为都表现为多库结构多库结构 在两库结构基础上在两库结构基础上加入方法库加入方法库： 就构成了就构成了三库结构的决策支持系统三库结构的决策支持系统 再与再与基于知识基于知识的的 DSS DSS

36、结构相结合：结构相结合： 就构成了就构成了四库结构的智能决策支持系统四库结构的智能决策支持系统 对各种对各种 DSS :DSS : 对话子系统的位置及与用户之间的关系对话子系统的位置及与用户之间的关系 总体上是一致的总体上是一致的 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved三库子系统三库子系统请求检验、形成命令请求检验、形成命令处理处理处理处理读取数据、读取数据、构建模型、选择算法构建模型、选择算法信息查询信息查询决策支持决策支持决策者决策者请请求求结果结果检验评价检验评价系统修改系统修改维护者维护者请请求求结果结果人机对话子系统人机对话子系统人人机机

37、Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 实际中，实际中，DSS DSS 由不了解系统内部的人使用由不了解系统内部的人使用因此用户接口对系统的成败有举足轻重的影响因此用户接口对系统的成败有举足轻重的影响DSS DSS 维护人员也需要方便的工作环境维护人员也需要方便的工作环境 可以说：可以说：人机对话子系统是人机对话子系统是 DSS DSS 的一个窗口的一个窗口它的好坏标志着它的好坏标志着 DSS DSS 的实用水平的实用水平Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 数据库子系统是数据库子系统是 DSS 的基

38、本部件的基本部件 是支撑模型库子系统及方法库子系统的基础是支撑模型库子系统及方法库子系统的基础 近年热门起来的数据仓库（近年热门起来的数据仓库（Data WarehouseData Warehouse） 有被逐步引入有被逐步引入 DSS DSS 的趋势的趋势 尤其是一些大型的分析类尤其是一些大型的分析类 DSS DSS 开始建立在数据仓库的基础上开始建立在数据仓库的基础上Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 模型是以某种形式反映客观事物本质属性模型是以某种形式反映客观事物本质属性 揭示其运动规律的揭示其运动规律的描述描述 决策求解首先要表达问题的

39、内外特征与变化规律决策求解首先要表达问题的内外特征与变化规律 DSS DSS 的模型库子系统在不同的条件下的模型库子系统在不同的条件下 通过模型来实现对问题的动态描述通过模型来实现对问题的动态描述 以便探索或选择令人满意的解以便探索或选择令人满意的解 DSS DSS 用户依靠模型库中的模型进行决策用户依靠模型库中的模型进行决策 因此认为因此认为 DSSDSS是由是由“模型驱动的模型驱动的”Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved模型单元的存储方式：模型单元的存储方式： 子程序方式：子程序方式：模型的输入、输出格式及算法用完整的程序表示模型的输入、输出

40、格式及算法用完整的程序表示不利于修改，会造成各模型相同部分的存储冗余不利于修改，会造成各模型相同部分的存储冗余 语句方式：语句方式：用建模语言描述模型，组成语句集合用建模语言描述模型，组成语句集合与子程序方式类似，但向用户方向前进了一步与子程序方式类似，但向用户方向前进了一步 数据方式：数据方式：把模型看成一组用数据集表示的关系把模型看成一组用数据集表示的关系便于数据库管理系统操作模型库便于数据库管理系统操作模型库使模型库和数据库能用统一的方法进行管理使模型库和数据库能用统一的方法进行管理Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 方法库子系统存储、管

41、理、调用及维护方法库子系统存储、管理、调用及维护 DSS DSS 各部件要用到的各种方法各部件要用到的各种方法 如，通用算法、标准函数等如，通用算法、标准函数等 方法库中的方法一般用程序方式存储方法库中的方法一般用程序方式存储 DSS DSS 从数据库选择数据，从方法库选择算法从数据库选择数据，从方法库选择算法 然后将数据和算法结合起来进行计算然后将数据和算法结合起来进行计算 并以直观清晰的呈现方式输出结果并以直观清晰的呈现方式输出结果 供决策者使用供决策者使用Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved方法库方法库基基本本数数学学方方法法统统计计方方法

42、法优优化化方方法法预预测测方方法法计计划划方方法法金金融融方方法法各各 函函 种种 数数 初初 算算 等等 法法插插 值值 算算 法法拟拟 合合 法法外外 推推 法法平平 滑滑 法法二二 分分 元元 析析 相相 法法 关关回回 归归 分分 析析 法法判判 别别 分分 析析因因 子子 分分 析析方方 差差 分分 析析 法法求求 解解 分分 析析判判 别别 分分 析析 时时 间间 系系 列列 法法因因 果果分分 析析 法法矩矩 阵阵 运运 算算 法法计计 划划 评评 审审 法法方法库方法集合举例方法库方法集合举例Copyright NCEPU, 2006. All rights reservedD

43、SS实例一：ExcelExcel可以被看作一个DSS它具有线性回归、方差检验等多个函数（模型库），类似于一个求解器；它包含基本的DBMS，提供与数据库的接口；它的人机界面非常便于操作。另外， Excel是DSS建模的工具（例） Copyright NCEPU, 2006. All rights reservedDSS实例二：农网建设与改造项目综合评价Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved数据库数据库社会评价数据库社会评价数据库电网性能数据库电网性能数据库财务数据库财务数据库评价标准库评价标准库 模型库模型库隶属度模型隶属度模型评价模型：评价模型：

44、各指标评价；各指标评价； 综合评价；综合评价； 对比评价对比评价预测模型预测模型财务评价模型财务评价模型 用户接口用户接口评价结果评价结果农网建设与改造综合评价农网建设与改造综合评价DSS的框架的框架实例演示实例演示Copyright NCEPU, 2006. All rights reservedDSS实例二：农网建设与改造项目综合评价一、数据库一、数据库社会评价数据库：社会评价数据库： 1 1、减负额库、减负额库 2 2、农民生活数据库、农民生活数据库 3 3、生活环境改善打分库、生活环境改善打分库 4 4、地区经济数据库、地区经济数据库 5 5、投资环境改善打分库、投资环境改善打分库 6

45、 6、农民满意度打分库、农民满意度打分库 7 7、企业满意度打分库、企业满意度打分库 8 8、政府满意度打分库、政府满意度打分库 9 9、社会指标评价标准库、社会指标评价标准库 1010、评语库、评语库 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved农网建设与改造项目综合评价系统3、预测模型：、预测模型： S曲线模型；曲线模型； 双曲线模型双曲线模型 ； 替代法模型；替代法模型； 非线性优选组合预测模型非线性优选组合预测模型4、电网性能评价模型；、电网性能评价模型；5、财务评价模型。、财务评价模型。 二、模型库二、模型库1、隶属度模型、隶属度模型 定量指标

46、隶属度定量指标隶属度 定性指标隶属度定性指标隶属度2、评价模型、评价模型 农民生活影响评价函数；农民生活影响评价函数； 地区经济影响评价函数；地区经济影响评价函数； 相关群体满意度函数；相关群体满意度函数； 社会影响评价函数；社会影响评价函数； 有无对比模型有无对比模型 社会影响综合评价模型社会影响综合评价模型 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved农网建设与改造项目综合评价系统用户接口程序1、界面输入：获得用户数据2、与数据库交互：从数据库中提取相应的数据3、与模型库交互：选择与调用模型 （双曲线、S曲线、替代法等） 建立被评价县的预测模型4、输

47、出：预测结果5、与模型库交互：调用有无对比评价模型6、输出：对比评价结果 对比图7、与模型库交互：调用隶属度模型 调用综合评价模型8、输出：综合评价结论 图形界面结论 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved模型建立方法过程模型建立方法过程Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved设计阶段设计阶段构造模型构造模型设定选择原则设定选择原则搜索方案搜索方案预测、度量输出预测、度量输出信息阶段信息阶段组织目标组织目标查找与扫描过程查找与扫描过程数据收集数据收集问题识别问题识别问题所有者问题所有者问题分类问题分类问题

48、说明问题说明解的实现解的实现选择阶段选择阶段模型的解模型的解灵敏度分析灵敏度分析选择最优方案选择最优方案实现计划实现计划现实现实简化简化模型验证模型验证假定假定建议解的验证和实验建议解的验证和实验成功成功失败失败方案方案问题说明问题说明解解决策与建模过程决策与建模过程Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 本节内容：本节内容： 一、智能决策支持系统的基本概念一、智能决策支持系统的基本概念 二、智能决策支持系统的结构二、智能决策支持系统的结构 三、人工神经网络在分析与决策中的应用三、人工神经网络在分析与决策中的应用 Copyright NCEPU,

49、2006. All rights reservedDSS人人 工工 智智 能能专专家家系系统统机机器器学学习习人人工工神神经经元元网网络络专家知识优专家知识优势势IDSSDSS+ES结合专家知识和结合专家知识和 DSS 模型分析的优点模型分析的优点形成形成智能智能 DSS （IDSS）提高支持非结构化决策能力提高支持非结构化决策能力知识获取困知识获取困难难知识知识库库Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 专家系统专家系统是一种知识系统是一种知识系统 利用专家知识及知识推理等来理解与求解问题利用专家知识及知识推理等来理解与求解问题 将将 ESES

50、和传统和传统 DSS DSS 结合而形成的结合而形成的 IDSSIDSS： 增设了增设了知识库、推理机与问题处理系统知识库、推理机与问题处理系统 人机对话部分还加入了人机对话部分还加入了自然语言处理功能自然语言处理功能 IDSS IDSS 在用户决策问题的输入、决策问题的描述、在用户决策问题的输入、决策问题的描述、 决策过程的推理，问题解的求取与输出等方面决策过程的推理，问题解的求取与输出等方面 都有了显著的改进。都有了显著的改进。Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 人工神经元网络人工神经元网络采用物理器件或计算机采用物理器件或计算机 模拟生物

51、体中神经网络的某些结构与功能模拟生物体中神经网络的某些结构与功能 ANNANN 属于基于案例学习的模型属于基于案例学习的模型 吸取了生物神经网络的部分优点吸取了生物神经网络的部分优点 ANN ANN 由许多简单处理单元互连而成由许多简单处理单元互连而成 局部神经元损坏后不影响全局的活动局部神经元损坏后不影响全局的活动 ANN ANN 具有良好的自组织、自学习和自适应能力具有良好的自组织、自学习和自适应能力 特别适用于处理复杂问题或开放系统特别适用于处理复杂问题或开放系统 能弥补专家系统的不足能弥补专家系统的不足 Copyright NCEPU, 2006. All rights reserve

52、d 典型的结构为四库结构典型的结构为四库结构数据库数据库模型库模型库人机接口人机接口方法库方法库管理系统管理系统模型库模型库管理系统管理系统用用 户户数据库数据库管理系统管理系统方法库方法库知识库知识库知识库知识库管理系统管理系统自然语言处理系统自然语言处理系统问题处理系统问题处理系统推理机推理机Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved IDSS IDSS 具有人工智能的行为具有人工智能的行为 向人类靠拢了一大步向人类靠拢了一大步 使不熟悉机器的人也能方便地使用使不熟悉机器的人也能方便地使用 DSSDSSIDSS： 更好地理解人更好地理解人 能积累已

53、有知识能积累已有知识 能获得新知识能获得新知识 提高分析和求解能力提高分析和求解能力增设：增设： 自然语言处理系统自然语言处理系统 知识库知识库 推理机推理机 问题处理系统问题处理系统Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved自然语言表达的自然语言表达的决策问题决策问题系统能理解的方式系统能理解的方式表达的决策问题表达的决策问题人机接口人机接口自然语言处理系统自然语言处理系统问题处理系统问题处理系统语法、语义语法、语义结构分析结构分析Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved问题处理系统问题处理系统工作流程工作

54、流程 问问 题题 求求 解解 器器结构化问题结构化问题 ： 模型选择或构造模型选择或构造 非结构化问题非结构化问题 ： 推论或知识推理推论或知识推理 问问 题题 分分 析析 器器 问题描述问题描述 人人 机机 接接 口口自然语言处理系统自然语言处理系统 结果结果 四四 库库 系系 统统求解资源求解资源Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved回答知识请求回答知识请求回答知识库维护请求回答知识库维护请求知识库知识库知识库知识库管理系统管理系统推理机推理机决策知识和经验知识决策知识和经验知识特定问题领域专门知识特定问题领域专门知识从已知事实从已知事实推出新

55、事实推出新事实 知识库子系统：知识库子系统： 获取、解释、表示、推理及管理与维护知识获取、解释、表示、推理及管理与维护知识 知识：有关规则、因果关系及经验等知识：有关规则、因果关系及经验等Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 存储知识首先要表示知识存储知识首先要表示知识 知识的表示是知识的符号化过程知识的表示是知识的符号化过程 常见的知识表示形式有：常见的知识表示形式有： 逻辑表示法逻辑表示法 语义网络表示法语义网络表示法 产生式规则表示法产生式规则表示法 框架表示法框架表示法 过程表示法过程表示法Copyright NCEPU, 2006. A

56、ll rights reserved 推理是指从已知事实推出新事实的过程，是一推理是指从已知事实推出新事实的过程，是一组程序，针对用户问题去处理知识库。组程序，针对用户问题去处理知识库。 推理一般由三部分组成：推理一般由三部分组成：大前提、小前提、结论大前提、小前提、结论 例：例：大前提大前提 拖债达拖债达3 3级及以上的客户信用低级及以上的客户信用低 小前提小前提 该客户拖债达该客户拖债达4 4级级 结论结论 该客户信用低该客户信用低 例：例：大前提大前提 与信用低的客户做交易要谨慎与信用低的客户做交易要谨慎 小前提小前提 该客户信用低该客户信用低 结论结论 与该客户做交易要谨慎与该客户做交

57、易要谨慎Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 根据推理方向的不同，可以分出三种推理：根据推理方向的不同，可以分出三种推理：正向推理、反向推理、正反向混合推理正向推理、反向推理、正反向混合推理例：例：从某城市到一个无直达航班的城市从某城市到一个无直达航班的城市 为确定坐哪些航班转达，即是简单的推理问题为确定坐哪些航班转达，即是简单的推理问题例：例：若事实若事实M M为真，且有规则为真，且有规则IF M THEN NIF M THEN N，则则N N为真为真 因此，若事实因此，若事实任务任务A A是紧急订货是紧急订货为真，且有规则为真，且有规则 IF

58、IF任务任务I I是紧急订货是紧急订货THENTHEN任务任务I I按优先安排计划按优先安排计划 则任务则任务A A就应优先安排计划就应优先安排计划Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved输出输出W1W1W4W4W2W2W3W3X1 X2 X3 X4X1 X2 X3 X4输入输入加权加权传递传递加权和加权和Y Y处理处理单元单元输入层输入层隐蔽层隐蔽层输出层输出层- -人工神经元网络基本原理人工神经元网络基本原理Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved ANNANN 可看作黑箱可看作黑箱 通过案例学习通过案

59、例学习 能具备求解同类问题的本领能具备求解同类问题的本领 尤其是那些机理模糊或处理频繁的问题尤其是那些机理模糊或处理频繁的问题 例如：图像、语音和文字的识别例如：图像、语音和文字的识别 事物的分析、评估和预测事物的分析、评估和预测 半结构化和非结构化问题的方案搜索和选择半结构化和非结构化问题的方案搜索和选择 - -Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 在产品评价和选择方面：在产品评价和选择方面：利用学习了股票涨落走势因果对应关系的利用学习了股票涨落走势因果对应关系的 ANNANN 能得到该证券今后走势的评价输出能得到该证券今后走势的评价输出 在一

60、批股票中，用在一批股票中，用 ANN ANN 做扫描式的分析和评价做扫描式的分析和评价 发现有看好迹象和走坏征兆的股票发现有看好迹象和走坏征兆的股票 在客户关系管理和交易服务方面：在客户关系管理和交易服务方面：根据客户基本信息和交易信息，能：根据客户基本信息和交易信息，能： 得出客户优质度、划分客户、找出优质客户得出客户优质度、划分客户、找出优质客户识别风险和客户流失征兆识别风险和客户流失征兆 为风险防范措施的确定提供依据为风险防范措施的确定提供依据- -Copyright NCEPU, 2006. All rights reserved 本节内容：本节内容： 一、群体决策支持系统的基本概念一